JPH0495245A - Protective layer for magneto-optical recording medium and formation thereof - Google Patents
Protective layer for magneto-optical recording medium and formation thereofInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、レーザ光を照射しその照射部に磁気光学的変
化を起こさせて情報を記録・消去する光磁気記録媒体に
おいて、特にその保護層の材質と形成方法に関するもの
である。Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a magneto-optical recording medium that records and erases information by irradiating a laser beam and causing a magneto-optical change in the irradiated area. It concerns the material and formation method of the layer.
(従来の技術)
最近、集束レーザ光を基板上の薄膜状磁性媒体に照射し
て薄膜に磁化の反転を生ゼしめ、情報の記録・消去を行
う書換可能型光磁気ディスクが、高密度、大容量記録を
可能ならしめる新技術として注目されている。(Prior Art) Recently, rewritable magneto-optical disks, which record and erase information by irradiating a thin film-like magnetic medium on a substrate with a focused laser beam to create a reversal of magnetization in the thin film, have been developed for high-density, It is attracting attention as a new technology that enables large-capacity recording.
この光磁気型記録媒体は、外部磁場を印加したうえで、
レーザ光を薄膜状の記録媒体に照射し、キュリー点(ま
たはネール点)以上に加熱して磁化の向きを反転させて
、情報の記録と消去を行い、磁気光学効果に基づくカー
回転角θつの変化を読みとることにより、情報の再生を
行う。通常、記録層の材料には、GdFeCoまたばT
dFeCo等の非晶質垂直磁化膜が用いられる。This magneto-optical recording medium uses an external magnetic field to
A thin film recording medium is irradiated with laser light and heated above the Curie point (or Neel point) to reverse the direction of magnetization, recording and erasing information, and changing the Kerr rotation angle θ based on the magneto-optic effect. Information is reproduced by reading changes. Usually, the material of the recording layer is GdFeCo or T.
An amorphous perpendicular magnetization film such as dFeCo is used.
この光磁気型光ディスクの薄膜記録層の両側には、記録
層の変形防止、磁気光学的なエンハンス効果をもたせる
ため、透明な誘電体保護層が付加される。また最近では
、よりエンハンス効果を高めるため、最上層に金属反射
層を付加したものも多く見られる。Transparent dielectric protective layers are added to both sides of the thin film recording layer of this magneto-optical optical disk in order to prevent deformation of the recording layer and provide a magneto-optical enhancement effect. Recently, in order to further enhance the enhancement effect, many have added a metal reflective layer to the top layer.
保護層の材質としては、5iOz、ZnS 、 SiN
が従来用いられており、通常、蒸着法やスパッタリング
法で作製される。The material of the protective layer is 5iOz, ZnS, SiN.
is conventionally used, and is usually produced by a vapor deposition method or a sputtering method.
このような光磁気型光ディスクの特性は、これまでカー
回転角θ工向上など記録膜自体の特性改善に開発の重点
がおかれてきた。現在では、C/N比50dB以上の記
録膜が得られるようになっている。Development of the characteristics of such magneto-optical optical disks has hitherto focused on improving the characteristics of the recording film itself, such as improving the Kerr rotation angle θ. At present, recording films with a C/N ratio of 50 dB or more can be obtained.
そこで現在では、記録感度や繰り返し耐久性の向上に開
発の重点が移行してきており、光磁気型光ディスクの媒
体構成方法、中でも保護層の最適化が大きな課題になり
つつある。すなわち、上記特性は保護層の材質に強く依
存するにもかかわらず、保護層の材質および形成方法の
差によるディスク特性への影響に関して、確固たる指針
が得られていないのが現状である。Therefore, the focus of development has now shifted to improving recording sensitivity and repetition durability, and the optimization of the medium construction method of magneto-optical optical disks, especially the protective layer, is becoming a major issue. That is, although the above-mentioned characteristics strongly depend on the material of the protective layer, at present no firm guideline has been obtained regarding the influence of differences in the material and formation method of the protective layer on the disk characteristics.
さらに光磁気型媒体は、他の書換型光記録媒体、例えば
相変化型記録媒体に比べて記録情報のオーバーライドを
しにくいという欠点がある。これを克服するため磁界変
調オーバライド方式または2層膜による光強度変調オー
バライド方式などが提案されてきたが、前者は磁石を装
てんした磁気ヘッドをディスク上方、数μm程度まで近
づけるので、ヘッドのタラッシングによる媒体の損傷の
おそれがあり、また後者は媒体を製造しにくく、かつレ
ーザ記録・消去パワーのマージンが小さいという問題が
あった。Furthermore, magneto-optical media have the disadvantage that it is difficult to override recorded information compared to other rewritable optical recording media, such as phase change recording media. In order to overcome this problem, a magnetic field modulation override method or a light intensity modulation override method using a two-layer film has been proposed, but in the former method, the magnetic head equipped with a magnet is brought close to a few micrometers above the disk, so it is difficult to prevent the head from rolling. There is a risk of damage to the medium, and the latter has problems in that it is difficult to manufacture the medium and the margin for laser recording/erasing power is small.
(発明が解決しようとする課題)
さらに説明すると具体的には、従来の光磁気型光ディス
クの保護膜には、以下のような種々の問題点があった。(Problems to be Solved by the Invention) To explain more specifically, the protective film of the conventional magneto-optical optical disk has the following various problems.
■ 誘電体保護膜の形成を、スパッタリングや蒸着法に
よって行うと、膜堆積速度が低いので堆積時間が長く、
光デイスク作製の律速となる、■ 保護膜に残留膜応力
が大きく含まれていることが多く、このような場合には
記録・消去を繰り返し行うと不可逆な変形を誘発し、1
0’回程度で特性が劣化する場合が多くみられた、■
スパッタリングの場合には膜堆積時に温度が上昇しプラ
スチック基板の変形やその表面が損傷する、
■ 前述のように光磁気型ディスクは、本質的に記録情
報のオーバーライドをしにくく、磁界変調方式によりオ
ーバーライドしようとすると磁気ヘッドをディスク表面
から数μm程度まで近づけなければならないので、磁気
ヘッドと媒体が衝突し、媒体の損傷が生ずる。■ If the dielectric protective film is formed by sputtering or vapor deposition, the deposition time is long because the film deposition rate is low.
■ The protective film often contains a large amount of residual film stress, which is the rate-limiting factor in the production of optical disks.
There were many cases where the characteristics deteriorated after about 0' cycles.■
In the case of sputtering, the temperature rises during film deposition, causing deformation of the plastic substrate and damage to its surface. ■ As mentioned above, magneto-optical disks are inherently difficult to override recorded information, so overriding is done using a magnetic field modulation method. If this is attempted, the magnetic head must be brought within a few micrometers from the disk surface, resulting in collision between the magnetic head and the medium, causing damage to the medium.
などの問題点が生じていた。Such problems arose.
本発明は、前述したような光磁気型記録媒体の問題点に
対して、保護膜の形成方法およびその材質まで立ちいっ
て解決することにより、高感度で、かつ繰り返し耐久性
に優れ、かつオーバーライド可能な光磁気型光ディスク
を提供することにある。The present invention solves the above-mentioned problems with magneto-optical recording media by paying attention to the method of forming the protective film and its material, thereby achieving high sensitivity, excellent repeatability, and override. The object of the present invention is to provide a magneto-optical optical disc that is possible.
(課題を解決するための手段)
本発明では、電子サイクロトロン共鳴(ECR)プラズ
マを利用した化学的気相堆積法(CVD)を用いて、保
護層を形成する方法を考案した。(Means for Solving the Problems) In the present invention, a method of forming a protective layer using chemical vapor deposition (CVD) using electron cyclotron resonance (ECR) plasma has been devised.
第4図にECRプラズマCvD装置の概略を示す。FIG. 4 shows an outline of the ECR plasma CvD apparatus.
この装置はマイクロ波導入用の長方形導波管1とそれに
接続された空洞共振器条件を満たすプラズマ生成室2お
よび試料室3から構成される。またプラズマ生成室2の
周囲には磁界を与えるための磁気コイル4が配置されて
いる。This device consists of a rectangular waveguide 1 for introducing microwaves, a plasma generation chamber 2 and a sample chamber 3 connected to the rectangular waveguide 1, which satisfy cavity resonator conditions. Further, a magnetic coil 4 for applying a magnetic field is arranged around the plasma generation chamber 2.
長方形導波管lから導入されたマイクロ波(2,45G
Hz :電子レンジの加熱用電源として用いられている
マイクロ波と同じ周波数帯)により、プラズマを発生さ
せる。このとき、プラズマ生成室2の周囲に配置された
磁気コイル4により、電子サイクロトロン共鳴(ECR
)条件を満たす磁界(875Gauss)を与えると、
磁界によるローレンツ力を受けて、円運動する高エネル
ギー電子を多量に生成できる。また、試料室3に漏れ出
す発散磁界はイオンを適度に加速する役割を果たしてい
る。Microwave (2,45G) introduced from rectangular waveguide l
Hz: The same frequency band as microwaves used as a heating power source for microwave ovens) to generate plasma. At this time, a magnetic coil 4 placed around the plasma generation chamber 2 generates electron cyclotron resonance (ECR).
) When applying a magnetic field (875 Gauss) that satisfies the condition,
A large amount of high-energy electrons that move in a circular motion can be generated by receiving the Lorentz force from a magnetic field. Furthermore, the divergent magnetic field leaking into the sample chamber 3 plays a role in accelerating ions appropriately.
(第4図参照)
具体的には、プラズマ生成室2でN2プラズマを発生さ
せ、プラズマ吹き出し口に、例えば5iHaガスを導入
し、効率よく分解させることにより、気相反応および基
板表面での反応でSiN膜を形成することができる。以
上がECRプラズマCVDの原理である。(See Figure 4) Specifically, N2 plasma is generated in the plasma generation chamber 2, and 5iHa gas, for example, is introduced into the plasma outlet to efficiently decompose the gas, resulting in a gas phase reaction and a reaction on the substrate surface. A SiN film can be formed using the above steps. The above is the principle of ECR plasma CVD.
ECRプラズマでは従来のRFプラズマ(13,56M
Hz)に比べて、円運動する高エネルギー電子が多量に
存在するので、高活性(分解、励起)、高イオン化率の
プラズマが10− ’Torr程度の低ガス圧で安定に
生成できる特徴を有している。ECR plasma uses conventional RF plasma (13,56M
Since there are a large number of high-energy electrons moving in a circular motion compared to the 10-' Torr gas pressure, plasma with high activity (decomposition, excitation) and high ionization rate can be generated stably at a low gas pressure of about 10-'Torr. are doing.
また、発散磁界はイオンを試料室3に引き出し、適度に
加速する(10〜20eV)効果を持つので、RFプラ
ズマCVDにおける過剰なイオン衝撃による基板損傷の
問題を回避できる特徴も有している。Further, since the divergent magnetic field has the effect of pulling out ions into the sample chamber 3 and accelerating them appropriately (10 to 20 eV), it also has the feature of avoiding the problem of substrate damage due to excessive ion bombardment in RF plasma CVD.
これらの特徴から以下に示す効果が得られる。These features provide the following effects.
(1)反応ガスの分解が効率的に行われるので、高速堆
積が可能となる(スパッタ法と比較すると10倍程度)
。(1) Because the reaction gas is decomposed efficiently, high-speed deposition is possible (approximately 10 times faster than sputtering)
.
(2)基板損傷を与えない程度のイオン衝撃により、膜
形成反応促進効果が得られ、基板加熱なしで緻密で良質
な薄膜が形成できる。(2) Ion bombardment to an extent that does not damage the substrate can promote the film formation reaction, and a dense, high-quality thin film can be formed without heating the substrate.
(3) スパッタ法とは異なり、プラズマによりガス
を解離して、気相反応で薄膜を形成するので、反応ガス
流量、反応ガス比、投入パワーなどの作製条件に膜質が
大きく依存し、例えば膜応力が圧縮応力→応カフリー→
引張り応力と広範に制御できるなどの効果がある。(3) Unlike the sputtering method, the gas is dissociated by plasma and a thin film is formed by a gas phase reaction, so the film quality largely depends on the production conditions such as the reaction gas flow rate, reaction gas ratio, and input power. Stress is compressive stress → free of stress →
It has the advantage of being able to control tensile stress over a wide range.
(4)本質的にCVD (気相成長法)による薄膜形
成であるので、作製条件次第で、硬質で耐摩耗性に優れ
、かつ基板との付着力の大きい機械的強度に優れた膜を
形成できる。(4) Since thin films are essentially formed by CVD (vapor phase growth), depending on the manufacturing conditions, films can be formed that are hard, have excellent wear resistance, and have excellent mechanical strength with strong adhesion to the substrate. can.
これは、従来のスパッタ法、RFプラズマCVD法では
得られないものである。This cannot be obtained by conventional sputtering methods or RF plasma CVD methods.
以上のような原理で動作するECRプラズマCVD装置
は、半導体プロセスのパッシベーション膜作製などに適
用され、すでにその有用性は実証されつつあるところで
ある(例えば、J、J、^、p、 Vol。The ECR plasma CVD apparatus, which operates on the principle described above, is applied to the production of passivation films in semiconductor processes, and its usefulness is already being demonstrated (for example, J, J, ^, p, Vol.
22、 No、4. April、 1983 ppL
210−L212 )。22, No, 4. April, 1983 ppL
210-L212).
さて、本発明で用いたECRプラズマCVD法により、
光デイスク用誘電体保護膜を作製すれば、以下に列挙す
る効果が考えられる。Now, by the ECR plasma CVD method used in the present invention,
If a dielectric protective film for optical disks is produced, the following effects can be considered.
(1)光デイスク媒体作製の律速となっている保護膜作
製時間を約1桁短縮できる(高速堆積)。(1) The time required to produce the protective film, which is the rate-limiting factor in producing optical disk media, can be reduced by about one order of magnitude (high-speed deposition).
(2)基板表面が高エネルギーイオンにさらされないの
で、PC基板へのダメージが少ない(低温作成)。(2) Since the substrate surface is not exposed to high-energy ions, there is less damage to the PC board (low-temperature production).
(3)屈折率、内部応力、付着力等の膜特性の制御が可
能で、光デイスク用保護膜に適した良質な薄膜が形成で
きる(適度なイオン衝撃による良質膜形成)。(3) It is possible to control film properties such as refractive index, internal stress, and adhesive force, and it is possible to form a high-quality thin film suitable as a protective film for optical disks (high-quality film formation by moderate ion bombardment).
(4)硬質、耐摩耗性、高付着力の膜の作製が可能で、
磁界変調オーバーライド方式における磁気ヘッドと媒体
のクラツシングに対して、媒体損傷を防ぐ表面保護膜に
適している。(4) It is possible to create a hard, wear-resistant, and highly adhesive film;
It is suitable as a surface protective film to prevent damage to the medium from crushing of the magnetic head and medium in the magnetic field modulation override method.
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面により詳細に説明する。(Example) Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
スJfLf壓上
第1図は本発明の一実施例の保護層の材料としてSiN
を用いた場合の、ECRプラズマCVD法により基板上
に形成したSiN il膜の内部応力の反応ガス流量依
存性を示す。マイクロ波パワーは500 Wに固定し、
反応ガス比を5iHa : Nz= 1 : 3一定と
して、反応ガス全流量を変化させたものである。Figure 1 shows SiN as the material of the protective layer in one embodiment of the present invention.
This figure shows the dependence of the internal stress of the SiN il film formed on the substrate by the ECR plasma CVD method on the flow rate of the reactant gas when using the ECR plasma CVD method. The microwave power was fixed at 500 W.
The reaction gas ratio was kept constant at 5iHa:Nz=1:3, and the total flow rate of the reaction gases was varied.
横軸は反応ガス全流量、縦軸は残留膜応力であり、十が
圧縮応力、−が引張り応力を示している。第1図より、
残留膜応力は反応ガス全流量がIO5CCMの場合には
、比較的高い圧縮応力(> 5 X 10”dyn/C
1l”)を示すが、反応ガス全流量の増加とともに減少
し、反応ガス全流量が245CCHの場合には、引張り
応力の5 XlO’dyn/cm”程度に変化する。The horizontal axis is the total flow rate of the reaction gas, and the vertical axis is the residual film stress, where 10 indicates compressive stress and - indicates tensile stress. From Figure 1,
The residual film stress is a relatively high compressive stress (> 5 × 10” dyn/C
1 l"), but decreases as the total flow rate of the reaction gas increases, and when the total flow rate of the reaction gas is 245 CCH, the tensile stress changes to about 5 XlO'dyn/cm".
そして、さらに流量を増加すると再び圧縮応力を持つよ
うになる。また、残留膜応力Oとなる条件も存在してい
る。すなわち二〇ECRプラズマCVD法によれば、反
応ガス全流量を変化させることにより、薄膜の広範な応
力制御が可能であることがわかる。なお膜の組成は作製
条件により異なるが、この実験条件下ではSi、。N6
11〜Si5゜N、。の範囲内にあり、水素含有量は1
0%以下であった。Then, when the flow rate is further increased, compressive stress is again generated. Furthermore, there are also conditions that result in residual film stress O. That is, according to the 20ECR plasma CVD method, it is possible to control the stress of the thin film over a wide range by changing the total flow rate of the reaction gas. The composition of the film varies depending on the manufacturing conditions, but under these experimental conditions it is Si. N6
11~Si5°N,. The hydrogen content is within the range of 1
It was 0% or less.
次に比較的低い圧縮応力3 X10”dyn/cm”
(作製条件: 500WSSiL : Nz=10S
CCM : 30SCCM)を持つ薄膜を光デイスク用
保護膜に適用した例について説明する。媒体構成はPC
(ポリカーボネート)溝つき基板/SiNアンダー・コ
ート層/GdFeC’o系記録層/SiNオーバー・コ
ート層/l金属反射層/封止用エポキシ樹脂層である。Next relatively low compressive stress 3 x 10"dyn/cm"
(Production conditions: 500WSSiL: Nz=10S
An example in which a thin film having a CCM (CCM: 30 SCCM) is applied to a protective film for an optical disk will be described. Media configuration is PC
(Polycarbonate) Grooved substrate/SiN undercoat layer/GdFeC'o recording layer/SiN overcoat layer/metal reflective layer/epoxy resin layer for sealing.
SiNアンダー・コート層は1100n 、 SiNオ
ーバー・コート層は200 nmであり、ECRプラズ
マCVD法により作製したものである。記録層および金
属反射層はRFスパッタリングにより、それぞれ40n
m、20no+作製した。The SiN undercoat layer has a thickness of 1100 nm, and the SiN overcoat layer has a thickness of 200 nm, and was manufactured by ECR plasma CVD method. The recording layer and the metal reflective layer were each formed with a thickness of 40 nm by RF sputtering.
m, 20no+ was produced.
また、封止用エポキシ樹脂層はスピナー・コートで作製
し、膜厚は約10μ−である。このようにして作製した
光ディスクの、繰り返し記録・消去特性を第2図に示す
。測定は線速20m/s、記録条件20MHz %
25ns % 10mWで行った。第2図中に、上から
記録レベル、ノイズレベルの各々をdB表示で示しであ
る。Further, the sealing epoxy resin layer is prepared by spinner coating, and has a film thickness of about 10 .mu.-. FIG. 2 shows the repeated recording/erasing characteristics of the optical disk thus produced. Measurement was performed at a linear velocity of 20 m/s and a recording condition of 20 MHz%.
It was performed at 25ns% 10mW. In FIG. 2, the recording level and noise level are each shown in dB from the top.
これより、lOh回以上の繰り返し記録・消去後におい
ても、初期特性が維持されていることがわかる。すなわ
ち、ECRプラズマCvD法によるSiN低残留応力保
護膜を用いることにより、優れた繰り返し特性を確保で
きることが例証された。表1には保護膜の残留膜応力を
変化させて作製したディスクに対する繰り返し評価結果
を示す。圧縮応力が7 X 10’dyn/ cm2と
高い場合には、103〜104程度でノイズレベルが増
大する。一方、応力がほぼOの場合や、引張り応力5
X lO”dyn/ cI112程度のものの場合には
、106〜107回程度までノイズレベルの増加は見ら
れず、優れた繰り返し特性を示すことがわかった。From this, it can be seen that the initial characteristics are maintained even after repeated recording and erasing more than 1Oh times. That is, it was demonstrated that excellent repeatability characteristics can be ensured by using a SiN low residual stress protective film formed by ECR plasma CVD method. Table 1 shows the results of repeated evaluations of disks manufactured by varying the residual film stress of the protective film. When the compressive stress is as high as 7 x 10'dyn/cm2, the noise level increases at about 103 to 104. On the other hand, when the stress is approximately O, or when the tensile stress is 5
In the case of X lO"dyn/cI of about 112, no increase in noise level was observed up to about 106 to 107 cycles, indicating excellent repeatability.
表1 残留膜応力と繰り返し性の関係
表2 堆積速度
次に、膜の堆積速度について従来のRFスパッタリング
法と比較した結果を表2に示す。ECRプラズマCVD
法を用いた場合には、RFスパッタリングに比べて約1
桁堆積速度が速く、生産性に優れていることもわかる。Table 1 Relationship between residual film stress and repeatability Table 2 Deposition rate Next, Table 2 shows the results of comparing the film deposition rate with the conventional RF sputtering method. ECR plasma CVD
When using the RF sputtering method, approximately 1
It can also be seen that the digit deposition rate is fast and productivity is excellent.
(注) ECRPCVD : ECRブラズ?CVD
11ル−
本発明の他の実施例の保護層の材料としてSiC膜を用
いて、実施例1と同様の繰り返し評価を行った。媒体構
成はPC(ポリカーボネート)溝つき基板/ S i
Cアンダー・コート層/GdFeCo系記録層/S i
Cオーバー・コート層/AI!金属反射層/封止用エ
ポキシ樹脂層である。SiCアンダー゛・コ−ト層は8
0nm、 SiCオーバー・コート層は180nmであ
り、ECRプラズマCVD法により作製したものである
。記録層および金属反射層はRFスパッタリングにより
、それぞれ40nn+、20nm作製した。また封止用
エポキシ樹脂層はスピナー・コートで作製し、膜厚は約
10μmである。SiC膜の残留膜応力は圧縮で5 X
10”dyn/cm2程度のものを用いた。測定は線速
20m/s、記録・条件20MHz、25ns 、 1
2I11−で行った。この結果を第3図に示す。これに
より、107回以上の繰り返し記録・消去後においても
初期特性が維持されていることがわかる。すなわチEc
RプラズマCvD法によるSiC低残留応力保護膜を用
いることにより、優れた繰り返し特性を確保できること
が例証された。なお、引張り応力が7 X10”dyn
/cm”のものを用いても同様の結果が得られた。(Note) ECRPCVD: ECR Braz? CVD
11 Rue - Repeated evaluations similar to those in Example 1 were conducted using a SiC film as the material for the protective layer of another example of the present invention. Media configuration is PC (polycarbonate) grooved substrate/S i
C undercoat layer/GdFeCo recording layer/Si
C overcoat layer/AI! This is a metal reflective layer/epoxy resin layer for sealing. SiC undercoat layer is 8
0 nm, and the SiC overcoat layer is 180 nm, and was produced by ECR plasma CVD method. The recording layer and the metal reflective layer were fabricated by RF sputtering to a thickness of 40 nm+ and 20 nm, respectively. The sealing epoxy resin layer was prepared by spinner coating and had a thickness of about 10 μm. Residual film stress of SiC film is 5X in compression
About 10" dyn/cm2 was used. Measurement was performed at a linear velocity of 20 m/s, recording conditions: 20 MHz, 25 ns, 1
2I11- was used. The results are shown in FIG. This shows that the initial characteristics are maintained even after repeated recording and erasing 107 times or more. Sunawachi Ec
It has been demonstrated that excellent cyclic properties can be ensured by using a SiC low residual stress protective film produced by the R plasma CvD method. In addition, the tensile stress is 7×10”dyn
Similar results were obtained by using a material with a diameter of 1.5 cm.
SiC膜はSiN膜に比べて熱伝導率が高いので、記録
感度はSiN膜を用いた場合より若干低下するが、硬度
、ヤング率等の機械的特性はSiN膜より優れるので、
繰り返し特性はSiN膜より優れているものと思われる
。またECRプラズマCVD法によるSiC膜の堆積速
度はSiN膜より速く、1100n /win以上の堆
積速度が容易に得られており(表2参照)、生産性の改
善に寄与する効果は非常に大きい。Since the SiC film has higher thermal conductivity than the SiN film, the recording sensitivity is slightly lower than when using the SiN film, but the mechanical properties such as hardness and Young's modulus are superior to the SiN film.
It seems that the repeatability is superior to that of the SiN film. Furthermore, the deposition rate of the SiC film by the ECR plasma CVD method is faster than that of the SiN film, and a deposition rate of 1100 n/win or more can be easily obtained (see Table 2), which has a very large effect on improving productivity.
以上ECRプラズマCVD法による、繰り返し耐久性の
向上、堆積速度の向上について具体的な結果を示した。Above, we have shown concrete results regarding the improvement of repetition durability and the improvement of deposition rate by the ECR plasma CVD method.
繰り返し耐久性が向上した原因は、つには低残留応力の
薄膜を用いたので、繰り返し記録・消去による熱応力の
解放がほとんどなく、不可逆的な変形が抑えられること
が考えられるが、以下に記すようなECRプラズマCv
D法独自の特徴も大きく寄与していると考えられる。す
なわち適度なイオン衝撃による、薄膜の付着性、ち密性
の向上が、保護膜自体の機械的強度の改善や、保護層と
記録膜界面での密着力の改善に寄与しているものと考え
られる。One possible reason for the improvement in repeated durability is that since a thin film with low residual stress was used, there is almost no release of thermal stress due to repeated recording and erasing, and irreversible deformation is suppressed. ECR plasma CV as described
It is thought that the unique characteristics of method D also contributed greatly. In other words, it is thought that the improvement in adhesion and tightness of the thin film due to moderate ion bombardment contributes to improving the mechanical strength of the protective film itself and the adhesion between the protective layer and the recording film. .
そこで、SiN 、 SiCのほかに前記SiN 、
SiCと同程度の圧縮と引張り応力を有するSiO□膜
およびC−H膜(ハイドロカーボン膜)を作製し、保護
層として適用したところ、それぞれ106回以上、10
7回以上の繰り返し記録・消去後も初期特性の劣化は見
られなかった。ここで5iOzはこれに限定されるもの
でなく、5in)(のようにOが種々の組成のものにつ
いても同様である。通常、RFスパッタリングや蒸着法
によって作製したSiO□膜を保護層として適用した場
合の繰り返し耐久性は、10’〜10’程度であるから
、ECRプラズマCVD法の優位性が確認できた。また
、これらSiO□、CH膜についても、SiN 、 S
iCと同様、堆積速度の向上が見られた。Therefore, in addition to SiN and SiC, the SiN,
When we fabricated a SiO□ film and a C-H film (hydrocarbon film), which have compressive and tensile stresses comparable to those of SiC, and applied them as protective layers, they were applied over 106 times and 10 times, respectively.
No deterioration of the initial characteristics was observed even after repeated recording and erasing seven times or more. Here, 5iOz is not limited to this, and the same applies to those with various O compositions such as 5iOz. Usually, a SiO□ film prepared by RF sputtering or vapor deposition is applied as a protective layer. Since the repetition durability in the case of
Similar to iC, an improvement in deposition rate was observed.
また、ECRプラズマCVD法で作製した保護膜は、膜
の緻密性に優れているので、媒体中への水分の浸透を防
く作用があり、GdFeCo、 TbFeCoなどの酸
化劣化し易い磁性膜の酸化を防ぐことができる。In addition, the protective film produced by the ECR plasma CVD method has excellent film density, so it has the effect of preventing moisture from penetrating into the medium. can be prevented.
実際、この実施例の媒体について、60°C190%R
Hの高温高湿の環境の下で加速劣化試験を行ったところ
、1力月経過後も何ら特性劣化は認められず、耐候性の
点でも優れていることがわかった。In fact, for the medium of this example, 60°C 190%R
When an accelerated deterioration test was conducted under the high temperature and high humidity environment of H, no deterioration of properties was observed even after one month, and it was found that the material was excellent in terms of weather resistance.
実ll」1
この実施例では、磁界変調オーバーライド方式に通した
媒体を設計製作し、その特性を評価した。Example 1 In this example, a medium subjected to the magnetic field modulation override method was designed and manufactured, and its characteristics were evaluated.
媒体構成はPC(ポリカーボネート)溝つき基板/Si
NSiNバフフッN金属反射層/SiNアンダーコート
層/GdFeCo系記録層記録iNオーバーコート層で
ある。SiNバッファ層は、基板と^l金属反射層の間
の付着力強化のため作製したもので、膜厚100 nm
tである。SiNアンダーコート層厚200nmt
、 SiNオーバーコート層厚300nmtで、いずれ
もECRプラズマCDV法で作製したものである。Media configuration is PC (polycarbonate) grooved substrate/Si
NSiN buffy N metal reflective layer/SiN undercoat layer/GdFeCo recording layer recording iN overcoat layer. The SiN buffer layer was prepared to strengthen the adhesion between the substrate and the metallic reflective layer, and had a thickness of 100 nm.
It is t. SiN undercoat layer thickness 200nmt
, SiN overcoat layer thickness was 300 nm, and both were manufactured by ECR plasma CDV method.
記録層および金属反射層はRFスパッタリングにより、
それぞれ40nmt 、40nmtの厚さで作製した。The recording layer and metal reflective layer are formed by RF sputtering.
They were fabricated with a thickness of 40 nm and 40 nm, respectively.
このように作製した光磁気媒体について磁界変調オーバ
ーライド方式による光磁気ヘッドによる特性評価を行っ
た。その結果、磁気ヘッドの媒体上での浮上量約4μ麟
において、106回以上のオーバーライドによる情報の
記録と消去(4Tと1.5Tの信号のオーバーライド、
線速10m/s)が、C/N比の劣化なく正常に行われ
ることを確認できた。Characteristics of the magneto-optical medium produced in this way were evaluated using a magneto-optical head using a magnetic field modulation override method. As a result, when the flying height of the magnetic head above the medium was approximately 4μ, information was recorded and erased by overriding more than 106 times (overriding signals of 4T and 1.5T,
It was confirmed that a linear velocity of 10 m/s) was performed normally without deterioration of the C/N ratio.
また第5図に磁気ヘッドのコンタクト・スタート・スト
ップ試験(CSS試験)の結果を示す。第5図に示され
ているように、数万回を越えるC8Sを繰返しても、特
性的に何ら劣化の起こらないことが判明した。Further, FIG. 5 shows the results of a contact start/stop test (CSS test) of the magnetic head. As shown in FIG. 5, it was found that no deterioration of the characteristics occurred even after C8S was repeated tens of thousands of times.
これは、ECRプラズマCVD法によるSiN膜が、硬
さ、耐摩耗性、付着力等の機械的強度に優れ、磁場変調
オーバーライド方式のような磁気ヘッドと媒体を近接さ
せた記録でも、十分に表面保護膜の役割を果たしている
ことを示している。This is because the SiN film produced using the ECR plasma CVD method has excellent mechanical strength such as hardness, abrasion resistance, and adhesion, and has a sufficient surface area even when recording in which the magnetic head and medium are placed in close proximity, such as in the magnetic field modulation override method. This indicates that it plays the role of a protective film.
したがって、ECRプラズマCVD法による保護膜を光
磁気型光ディスクに通用することにより、磁場変調オー
バーライド方式を行うことが可能となった。以上述べた
C8S試験の結果はStC% 5tOz、CH膜をSi
Nと同様の構成とした場合にも得られた。Therefore, by applying a protective film formed by the ECR plasma CVD method to a magneto-optical optical disk, it has become possible to perform the magnetic field modulation override method. The results of the C8S test described above are StC% 5tOz, CH film is Si
This was also obtained when using the same configuration as N.
ちなみに保護膜の付着力に関しては、付着強震評価試験
によれば、この実施例のECRプラズマCVD法による
保護膜は、約100kg/cm”程度であり、通常のR
Fスパッタリングや、蒸着による保護膜が、50kg/
cm”以下の付着強度であることと比較すると、はるか
に優れ、機械的に強いことが確認できた。By the way, regarding the adhesion force of the protective film, according to the adhesion strong motion evaluation test, the protective film obtained by the ECR plasma CVD method in this example has an adhesion strength of about 100 kg/cm'', which is about 100 kg/cm"
Protective film by F sputtering or vapor deposition weighs 50kg/
It was confirmed that the adhesion strength was far superior and mechanically strong compared to the adhesion strength of less than 2 cm.
(発明の効果)
以上述べたように、本発明は、薄膜記録層の両側に設け
た5i−N 、 Si −C、Si O,、CH等の
誘電体保護層をECI?プラズマCVD法を用いて作製
することにより、
■ 薄膜の残留膜応力を自在に制御でき、低残留膜応力
の保護膜を用いることにより、記録・消去の繰り返しに
よるディスク性能の劣化を防止できる、
■ 高速に堆積できるので、これまで光デイスク製造の
律速となっていた保護膜作製時間を大幅に低減できる、
■ 付着性、ち密性に優れた薄膜が作製できるので、機
械的強度に優れた保護膜作製が可能で、磁界変調オーバ
ーライド方式における表面保護膜に適している、
等の効果が得られ、光磁気型光ディスク媒体の高性能化
に寄与する効果は非常に大きいものがある。(Effects of the Invention) As described above, the present invention provides ECI? By manufacturing using the plasma CVD method, ■ The residual stress of the thin film can be freely controlled, and by using a protective film with low residual stress, it is possible to prevent deterioration of disk performance due to repeated recording and erasing. Because it can be deposited at high speed, it can significantly reduce the time required to create the protective film, which has been the rate-limiting factor in optical disk manufacturing. ■ It can create a thin film with excellent adhesion and compactness, making it possible to create a protective film with excellent mechanical strength. It is easy to fabricate and is suitable as a surface protective film in the magnetic field modulation override method.It has a very large effect in contributing to improving the performance of magneto-optical optical disk media.
第1図はECRプラズマCVD法により作製した5iN
F!i膜の残留膜応力と反応ガス全流量との関係を示す
図、
第2図はECRプラズマCvD法により作製した5iN
fi膜を保護膜として用いた場合の繰り返し記録・消去
特性の評価結果を示す図、
第3図はECRプラズマCVD法により作製した5iC
WI膜を保護膜として用いた場合の繰り返し記録・消去
特性の評価結果を示す図、
第4図はECRプラズマCVD装置の概略図、第5図は
磁界変調オーバーライド方式における実施例3の媒体の
CSS試験の結果を示す図である。
l・・・長方形導波管 2・・・プラズマ性成室3
・・・試料室 4・・・磁気コイル5・・・
試料
第4図
6一−−書式釆↓
第5図
C3stnrD数(xtoooo)Figure 1 shows 5iN fabricated by ECR plasma CVD method.
F! Figure 2 shows the relationship between the residual film stress of the i film and the total flow rate of the reaction gas.
Figure 3 shows the evaluation results of repeated recording/erasing characteristics when fi film is used as a protective film.
Figure 4 shows the evaluation results of repeated recording/erasing characteristics when the WI film is used as a protective film. Figure 4 is a schematic diagram of the ECR plasma CVD device. Figure 5 shows the CSS of the medium of Example 3 using the magnetic field modulation override method. It is a figure showing the result of a test. l... Rectangular waveguide 2... Plasma chamber 3
...Sample chamber 4...Magnetic coil 5...
Sample Figure 4 6--Format button ↓ Figure 5 C3stnrD number (xtoooo)
Claims (1)
起こさせ、情報の記録・消去を行う光磁気記録媒体に用
いる保護層の形成方法において、保護層を電子サイクロ
トロン共鳴 (ECR)プラズマCVD法を用いて作製し、CVD条
件を制御することにより、前記保護層の堆積速度を向上
させるとともに、該保護層中の残留応力を低減化させて
保護層を形成することを特徴とする光磁気記録媒体用保
護層の形成方法。 2、レーザ光を照射し、その照射部に磁気光学的変化を
起こさせ、情報の記録・消去を行う光磁気記録媒体に用
いる保護層において、保護層を電子サイクロトロン共鳴
(ECR)プラズマCVD法を用いて作製し、CVD条
件を制御することにより、前記保護層の堆積速度を向上
させるとともに、該保護層の残留膜応力を、圧縮1×1
0^9dyn/cm^2〜応力0〜引張り1×10^9
dyn/cm^2の範囲とするか、または該保護層の表
面を硬質かつ耐摩耗性の材質とすることを特徴とする光
磁気記録媒体用保護層。 3、レーザ光を照射し、その照射部に磁気光学的変化を
起こさせ、情報の記録・消去を行う光磁気記録媒体に用
いる保護層において、保護層を電子サイクロトロン共鳴
(ECR)プラズマCVD法を用いて作製し、CVD条
件を制御することにより、前記保護層の堆積速度を向上
させるとともに、該保護層の残留膜応力を、圧縮1×1
0^9dyn/cm^2〜応力0〜引張り1×10^9
dyn/cm^2の範囲とし、かつ該保護層の表面を硬
質で耐摩耗性の材質とすることを特徴とする光磁気記録
媒体用保護層。[Claims] 1. In a method for forming a protective layer used in a magneto-optical recording medium in which information is recorded and erased by irradiating a laser beam and causing a magneto-optical change in the irradiated area, the protective layer is The protective layer is formed using a cyclotron resonance (ECR) plasma CVD method and by controlling the CVD conditions, the deposition rate of the protective layer is increased and the residual stress in the protective layer is reduced. A method for forming a protective layer for a magneto-optical recording medium, characterized in that: 2. In a protective layer used for a magneto-optical recording medium that records and erases information by irradiating a laser beam and causing a magneto-optical change in the irradiated area, the protective layer is processed using the electron cyclotron resonance (ECR) plasma CVD method. By controlling the CVD conditions, the deposition rate of the protective layer can be improved, and the residual film stress of the protective layer can be reduced by compressing 1×1
0^9 dyn/cm^2 ~ stress 0 ~ tension 1 x 10^9
A protective layer for a magneto-optical recording medium, characterized in that the protective layer has a hardness of dyn/cm^2 or the surface of the protective layer is made of a hard and wear-resistant material. 3. In a protective layer used for a magneto-optical recording medium that records and erases information by irradiating a laser beam and causing a magneto-optical change in the irradiated area, the protective layer is processed using the electron cyclotron resonance (ECR) plasma CVD method. By controlling the CVD conditions, the deposition rate of the protective layer can be improved, and the residual film stress of the protective layer can be reduced by compressing 1×1
0^9 dyn/cm^2 ~ stress 0 ~ tension 1 x 10^9
A protective layer for a magneto-optical recording medium, characterized in that the protective layer has a hardness in the range of dyn/cm^2 and the surface of the protective layer is made of a hard and wear-resistant material.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21019590A JPH0495245A (en) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | Protective layer for magneto-optical recording medium and formation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21019590A JPH0495245A (en) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | Protective layer for magneto-optical recording medium and formation thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0495245A true JPH0495245A (en) | 1992-03-27 |
Family
ID=16585362
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21019590A Pending JPH0495245A (en) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | Protective layer for magneto-optical recording medium and formation thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0495245A (en) |
-
1990
- 1990-08-10 JP JP21019590A patent/JPH0495245A/en active Pending
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